JP6680850B2 - Metal block welding column combination and power supply module applying it - Google Patents
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Description
本発明は、電気コネクタ及びそれを適用する電源モジュールに関し、特に、表面実装工程(Surface Mount Device;SMD)に好適に使用される電気コネクタ及びそれを適用する電源モジュールに関する。 The present invention relates to an electrical connector and a power supply module to which the electrical connector is applied, and more particularly, to an electrical connector preferably used in a surface mount process (SMD) and a power supply module to which the electrical connector is applied.
現在、電源モジュールは、体積がより小さく出力電力密度がより高くなっているため、体積がより小さい状況で如何に出力電力密度をより高くするかは、現在の電源モジュールが直面している実際的な問題である。 Currently, power modules have smaller volumes and higher output power densities, so how to achieve higher output power densities in smaller volumes is a practical challenge facing current power modules. Problem.
電源モジュールの平面空間は限られており、3次元空間を効果的に利用して出力電力密度を高めることができる。複数層の回路基板により積層された電源モジュールでは、電源モジュールの高さ方向を十分に利用することで、集積度及び出力電力密度を高めることができる。 The plane space of the power supply module is limited, and the output power density can be increased by effectively utilizing the three-dimensional space. In a power supply module stacked with a plurality of layers of circuit boards, the degree of integration and output power density can be increased by fully utilizing the height direction of the power supply module.
現在、複数層の回路基板により積層された電源モジュールでは、各回路基板間の大電流の電気的接続が一般的に単独の銅塊により実現されており、単独の銅塊のアスペクト比があまり大きくない状況で工程が何とか達成される。しかしながら、単独の銅塊の高さが大きく且つ幅が小さい場合、工程の危険性が大きくなる。例えば、1)表面実装工程(Surface Mounted Devices;SMD)の過程中、単独の銅塊の第1の溶接面を第1の回路基板に溶接する場合、銅塊は、アスペクト比が大きすぎ、重心が高すぎるため、倒れやすい。2)銅塊の数が多すぎるので、複数回吸い込む必要がある。3)銅塊の第1の溶接面を第1の回路基板に溶接した後で、銅塊の第2の溶接面(第1の溶接面に対向する溶接面)を第2の回路基板に溶接する場合、銅塊の第1の溶接面と第1の回路基板との間のはんだが再溶融し、且つ銅塊の第1の溶接面が第1の回路基板を載せることで、銅塊の重心が更に上がり、銅塊がより倒れやすくなる。 Currently, in power supply modules stacked with multiple layers of circuit boards, large-current electrical connections between the circuit boards are generally realized by a single copper block, and the aspect ratio of a single copper block is too large. The process is managed to be achieved without the situation. However, if the height and width of a single copper ingot are large, the risk of the process becomes large. For example, 1) When the first welding surface of a single copper ingot is welded to the first circuit board during the surface mounting process (SMD), the copper ingot has an excessively large aspect ratio and a center of gravity. Is too high, so it easily falls. 2) Since there are too many copper ingots, it is necessary to inhale them several times. 3) After welding the first welded surface of the copper ingot to the first circuit board, weld the second welded surface of the copper ingot (the welded surface facing the first welded surface) to the second circuit board. In this case, the solder between the first welding surface of the copper ingot and the first circuit board is re-melted, and the first welding surface of the copper ingot is placed on the first circuit board, thereby The center of gravity rises further and the copper ingot is more likely to fall.
本発明は、革新的な金属塊溶接コラム組合せを提供することで、上記の表面実装工程の問題を解決する。 The present invention solves the above surface mount process problem by providing an innovative metal block welding column combination.
本発明の一実施例において、金属塊溶接コラム組合せは、第1端及び第1端に対向する第2端を有し、少なくとも一方の第1端と第2端の何れも溶接面を有する少なくとも2つの金属塊溶接コラムと、前記金属塊溶接コラムを一体に接続する少なくとも1つの絶縁塊と、を含む。 In one embodiment of the present invention, a metal block welding column combination has a first end and a second end opposite the first end, and at least one of the first end and the second end has a welding surface. It includes two metal ingot welding columns and at least one insulating ingot connecting the metal ingot welding columns together.
本発明の一実施例において、少なくとも1つの金属塊溶接コラムのアスペクト比は1以上である。 In one embodiment of the present invention, the aspect ratio of the at least one metal block welding column is 1 or more.
本発明の一実施例において、少なくとも1つの金属塊溶接コラムのアスペクト比は1よりも小さい。 In one embodiment of the present invention, the aspect ratio of the at least one solid metal weld column is less than one.
本発明の一実施例において、各金属塊溶接コラムの材料は、銅又は銅合金、銀又は銀合金である。 In one embodiment of the present invention, the material of each metal ingot welding column is copper or copper alloy, silver or silver alloy.
本発明の一実施例において、絶縁塊の材料は、プラスチックである。 In one embodiment of the invention, the material of the insulating mass is plastic.
本発明の一実施例において、金属塊溶接コラム組合せのアスペクト比は2よりも小さい。 In one embodiment of the present invention, the aspect ratio of the metal ingot welding column combination is less than 2.
本発明の一実施例において、絶縁塊は、少なくとも1つの絶縁間隙部及び少なくとも2つの係合突出部を含み、絶縁間隙部が隣接する金属塊溶接コラムを分離させる。 In one embodiment of the invention, the insulation mass includes at least one insulation gap and at least two engagement protrusions, the insulation gap separating the adjacent metal mass weld columns.
本発明の一実施例において、各係合突出部の厚さが均一ではなく、絶縁間隙部に近い厚さが絶縁間隙部から離れる厚さよりも小さい。 In one embodiment of the present invention, the thickness of each engaging protrusion is not uniform, and the thickness close to the insulating gap is smaller than the thickness away from the insulating gap.
本発明の一実施例において、前記金属塊溶接コラムの形は、同じ又は異なる。 In one embodiment of the present invention, the shapes of the metal block welding columns are the same or different.
本発明の一実施例において、各金属塊溶接コラムは、対応する前記係合突出部をそれぞれ挿入させるための、少なくとも1つのスルーホール又は凹溝を有する。 In one embodiment of the present invention, each metal block welding column has at least one through hole or groove for inserting the corresponding engaging protrusion.
本発明の一実施例において、前記係合突出部は、長方形、半円状又は三角形の断面を有する。 In one embodiment of the present invention, the engaging protrusion has a rectangular, semi-circular or triangular cross section.
本発明の一実施例において、少なくとも1つの金属塊溶接コラムは、第1端又は第2端がスロットを有し、又は第1端と第2端が何れもスロットを有する。 In one embodiment of the invention, the at least one metal block welding column has slots at the first end or the second end, or both the first end and the second end.
本発明の一実施例において、前記金属塊溶接コラムの第1端が面一であり、且つ少なくとも1つの金属塊溶接コラムの第2端と他の前記金属塊溶接コラムの第2端が面一ではない。 In one embodiment of the present invention, the first end of the metal ingot welding column is flush and the second end of at least one metal ingot welding column is flush with the second end of the other metal ingot welding column. is not.
本発明の一実施例において、少なくとも1つの前記金属塊溶接コラムの第1端と他の前記金属塊溶接コラムの第1端が面一ではなく、且つ少なくとも1つの金属塊溶接コラムの第2端と他の前記金属塊溶接コラムの第2端が面一ではない。 In an embodiment of the present invention, the first end of at least one metal ingot welding column and the first end of another metal ingot welding column are not flush and the second end of at least one metal ingot welding column. And the second ends of the other metal block welding columns are not flush.
本発明の一実施例において、前記金属塊溶接コラムの第1端が面一であり、且つ前記金属塊溶接コラムの第2端が面一である。 In one embodiment of the present invention, the first end of the metal block welding column is flush and the second end of the metal block welding column is flush.
本発明の一実施例において、前記金属塊溶接コラムの第1端と第2端の何れも溶接面を有する。 In one embodiment of the present invention, both the first end and the second end of the metal block welding column have a welding surface.
本発明の一実施例において、電源モジュールは、少なくとも1つの回路基板と、回路基板に設けられ、且つ少なくとも1つの金属塊溶接コラムの溶接面が回路基板に溶接される金属塊溶接コラム組合せと、を含む。 In one embodiment of the present invention, a power supply module includes at least one circuit board, and a metal block welding column combination provided on the circuit board, and a welding surface of at least one metal block welding column is welded to the circuit board. including.
本発明の一実施例において、少なくとも1つの回路基板は、第1の回路基板と第2の回路基板を含み、少なくとも1つの金属塊溶接コラムの第1端の溶接面と第2端の溶接面がそれぞれ第1の回路基板と第2の回路基板に溶接される。 In one embodiment of the present invention, the at least one circuit board comprises a first circuit board and a second circuit board, the first end welding surface and the second end welding surface of the at least one metal block welding column. Are respectively welded to the first circuit board and the second circuit board.
本発明の一実施例において、少なくとも1つの回路基板は、システムボードである。 In one embodiment of the invention, at least one circuit board is a system board.
本発明の一実施例において、少なくとも1つの回路基板は、プリント回路基板又はアルミニウム基板である。 In one embodiment of the invention, the at least one circuit board is a printed circuit board or an aluminum board.
本発明の一実施例において、少なくとも1つの回路基板の金属塊溶接コラム組合せに向かう面と前記金属塊溶接コラムの第1端とが互いに接触し、且つ少なくとも1つの回路基板の金属塊溶接コラム組合せに向かう面は、少なくとも1つの突出部を有する。 In an embodiment of the present invention, the surface of at least one circuit board facing the metal block welding column combination and the first end of said metal block welding column are in contact with each other, and the metal block welding column combination of at least one circuit board. The surface facing toward has at least one protrusion.
本発明の一実施例において、前記金属塊溶接コラムの第1端と第2端の何れも溶接面を有する。 In one embodiment of the present invention, both the first end and the second end of the metal block welding column have a welding surface.
要するに、本発明の金属塊溶接コラム組合せによれば、少なくとも2つのアスペクトの大きい金属塊溶接コラムを絶縁塊によって結合させて構造全体のアスペクト比を減少させ、表面実装工程時に安定して垂直に立たせることができる。金属塊溶接コラム組合せは、表面実装工程中に一回だけ吸い込めばよいが、単独の銅塊を採用すれば、生産中に複数回吸い込む必要がある。比べると、金属塊溶接コラム組合せを採用すると、表面実装工程の効率を向上させることができる。金属塊溶接コラム組合せは、複数層の回路基板により積層された電源モジュールにより多くの高さ空間を提供し、電源モジュールの集積化、出力電力密度をより高くすることができる。 In short, according to the metal ingot welding column combination of the present invention, at least two large aspect metal ingot welding columns are connected by the insulating lump to reduce the aspect ratio of the entire structure, and to make it stably stand vertically during the surface mounting process. You can The metal ingot welding column combination need only be sucked in once during the surface mounting process, but if a single copper ingot is employed, it must be sucked in multiple times during production. By comparison, the adoption of the metal block welding column combination can improve the efficiency of the surface mounting process. The metal block welding column combination can provide more height space for the power supply module stacked by the plurality of layers of circuit boards, and can increase the integration of the power supply module and the output power density.
下記図面の説明は、本発明の前記または他の目的、特徴、メリット、実施例をより分かりやすくするためのものである。
本発明の記述をより詳細化し十分させるためには、添付図面及び下記の多様な実施例を参考してよい。図面において、同じ番号は、同じ又は類似な素子を示す。一方、本発明に不要な制限を与えないように、周知の素子とステップを実施例において説明しない。 For a more detailed and complete description of the invention, reference may be made to the accompanying drawings and various examples below. In the drawings, the same numbers indicate the same or similar elements. On the other hand, well known elements and steps have not been described in the examples so as not to impose unnecessary limitations on the present invention.
実施形態と特許請求の範囲において、正文で冠詞に対して特別に限定しない限り、「一」と「前記」は、単一又は複数を総括して指してもよい。 In the embodiments and the claims, "one" and "said" may collectively refer to a single or a plurality, unless otherwise specified in the full text.
本発明の一つの態様は、電源モジュールを提供するが、他の一つの態様は、電源モジュール内の電気コネクタ又は支持素子として各種類の表面実装工程(SMD)に適用される金属塊溶接コラム組合せを提供する。本発明の電源モジュールは、少なくとも1つの回路基板と、回路基板に設けられ、且つその少なくとも一方の第1端又は第2端の溶接面が回路基板に電気的に接続される金属塊溶接コラム組合せと、を含む。以下、図1〜図16に合わせて金属塊溶接コラム組合せ及び電源モジュールの具体的な実施形態を説明する。図1〜図3を参照されたい。図1は、本発明の一実施例による電源モジュールを示す外観斜視図である。図2は、本発明の一実施例による金属塊溶接コラム組合せを示す。図3は、図2の金属塊溶接コラム組合せを示す分解図である。 One aspect of the present invention provides a power supply module, while another aspect provides a metal block welding column combination applied to each type of surface mount process (SMD) as an electrical connector or a supporting element in the power supply module. I will provide a. The power supply module of the present invention is a combination of at least one circuit board and a metal block welding column provided on the circuit board, and a welding surface of at least one first end or second end thereof is electrically connected to the circuit board. And, including. Hereinafter, specific embodiments of the metal ingot welding column combination and the power supply module will be described with reference to FIGS. 1 to 16. Please refer to FIGS. FIG. 1 is an external perspective view showing a power supply module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 illustrates a metal block welding column combination according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is an exploded view showing the metal ingot welding column combination of FIG.
本実施例において、電源モジュール100は、例えば第1の回路基板104及び第2の回路基板102の2つの回路基板を含む。第1の回路基板104が第2の回路基板102の上方に設けられる。第1の回路基板104と第2の回路基板102とが積層して設けられ、且つ金属塊溶接コラム組合せ150によって互いに電気的に接続される。つまり、金属塊溶接コラム組合せ150は、第1端の溶接面(152a、154a)が第1の回路基板104に溶接され、第2端の溶接面(152b、154b)が第2の回路基板102に溶接される。これにより、金属塊溶接コラム組合せ150が第1の回路基板104と第2の回路基板102との間の大電流の導電通路となる。本実施例において、金属塊溶接コラム組合せ150が第1の回路基板104と第2の回路基板102との間に支持作用を発揮することで、第1の回路基板104と第2の回路基板102との間に、第1の回路基板104と第2の回路基板102における素子を収容するための収容空間106を有する。金属塊溶接コラム組合せ150の存在により、収容空間106に部品をもう2層置くことができ、金属塊溶接コラム組合せ150が電源モジュール100の集積化と電力密度を効果的に向上させることができる。本実施例において、第1の回路基板104は電力回路基板であってよく、第2の回路基板102は控制回路基板であってよい。他の実施例において、第1の回路基板104又は第2の回路基板102は、プリント回路基板又はアルミニウム基板又はユーザーのシステムボードであってよい。
In this embodiment, the
他の実施例において、電源モジュールは、1つの回路基板(例えば第1の回路基板104又は第2の回路基板102の一方)のみを含んでよい。金属塊溶接コラム組合せ150が前記回路基板に設けられ、且つ少なくとも1つの金属塊溶接コラムの第1端又は第2端の溶接面が前記回路基板に電気的に接続され、即ち、金属塊溶接コラム組合せ150の第1端の溶接面が回路基板に溶接され、又は金属塊溶接コラム組合せ150の第2端の溶接面が回路基板に溶接され、外部素子との電気的接続のために回路基板に大電流の導電通路を提供する。
In other embodiments, the power supply module may include only one circuit board (eg, one of the
他の実施例において、電源モジュールは、2つ以上の回路基板(例えば第1の回路基板104と第2の回路基板102に加えて、より多くの回路基板を更に積層して設ける)を含んでもよい。隣接する2つの回路基板は、積層して設けられ、且つ隣接する2つの回路基板同士が金属塊溶接コラム組合せ150によって電気的に接続する。
In another embodiment, the power supply module may include two or more circuit boards (for example, in addition to the
金属塊溶接コラム組合せ150は、少なくとも2つの金属塊溶接コラム(例えば金属塊溶接コラム152、154)及び少なくとも1つの絶縁塊(例えば絶縁塊156)を含む。各金属塊溶接コラムは、第1端及び第1端に対向する第2端を有し、少なくとも1つの金属塊溶接コラムの第1端と第2端の何れも溶接面(例えば溶接面152a、154a、152b、154b)を有する。金属塊溶接コラムの材料は、銅、銅合金、銀又は銀合金であってよい。絶縁塊の材料は、例えばプラスチックのような、隣接する金属塊溶接コラムに対して接続及び絶縁作用を発揮するための絶縁材料である。本実施例において、金属塊溶接コラム組合せ150としては、金属塊溶接コラム152と金属塊溶接コラム154の2つの金属塊溶接コラムを例として説明するが、実用において、金属塊溶接コラム組合せ150における金属塊溶接コラムの数は必要に応じて定められるが、これに限定されない。金属塊溶接コラム150は、第1端の溶接面が第1の回路基板104に溶接され、第2端の溶接面が第2の回路基板102に溶接される。例えば、金属塊溶接コラム152の第1端と第2端は、溶接面152aと溶接面152bをそれぞれ有し、金属塊溶接コラム154の第1端と第2端は、溶接面154aと溶接面154bをそれぞれ有し、溶接面152aと154aが第1の回路基板104に溶接され、溶接面152bと154bが第2の回路基板102に溶接される。他の実施例において、金属塊溶接コラム152の第1端と第2端は、溶接面152aと溶接面152bをそれぞれ有するが、金属塊溶接コラム154の第1端と第2端は何れも、溶接面を有しない。金属塊溶接コラム152は大電流の導通通路として回路基板に電気的に接続されるが、金属塊溶接コラム154は回路基板に電気的に接続せず、単なる支持作用を発揮する。2つの金属塊溶接コラム(152、154)は、絶縁塊156によって一体に接続され、且つ2つの金属塊溶接コラム(152、154)の第1端が面一であり、同時に第2端も面一である。例えば、金属塊溶接コラム152の第1端と金属塊溶接コラム154の第1端が面一であり、即ち溶接面152aが溶接面154aに揃える。金属塊溶接コラム152の第2端と金属塊溶接コラム154の第2端が面一であり、即ち、溶接面152bが溶接面154bに揃える。本実例において、2つの金属塊溶接コラム(152、154)の何れも「工」字状の金属塊であり、絶縁塊156の上面が「工」字状であり、側面が「十」字状である。
Metal mass
電源モジュールの出力電力密度を高めるために、電源モジュールの素子密度を相応的に高める必要がある。通常、第1の回路基板104と第2の回路基板102における素子をできる限り両者の間の収容空間106内に置く。これは前記収容空間の十分な高さを要求し、即ち、金属塊溶接コラム組合せ150の各金属塊溶接コラムの高さHがその幅W2よりも大きく、例えばアスペクト比(H/W2)が2よりも大きい。アスペクト比が2よりも大きい単一の金属塊溶接コラムを使用する場合、下記の問題がある。1)表面実装工程(SMD)の過程中、単一の金属塊溶接コラムを回路基板104に溶接する過程中に、単一の金属塊の重心が高すぎ、安定して垂直に立つことができなく、倒れやすい。2)表面実装工程において、必要な銅塊の数が多すぎるので、複数回吸い込む必要がある。3)銅塊の第1の溶接面を第1の回路基板104に溶接した後で、更に銅塊の第2の溶接面(第1の溶接面に対向する溶接面)を第2の回路基板102に溶接する場合、銅塊の第1の溶接面と第1の回路基板104との間のはんだが再溶融され、且つ銅塊の第1端の溶接面が第1の回路基板104を載せることで、銅塊重心が更に上がり、銅塊がより倒れやすい。金属塊溶接コラム組合せ150を採用する場合、整体アスペクト比を2よりも小さくし、表面実装工程の時に金属塊溶接コラム組合せ150の重心が大幅に下がり、第1の回路基板を載せる前提でも、安定して垂直に立つことができ、倒れにくく、工程で一回吸い込むだけでよく、表面実装工程の効率を向上させる。具体的に(図2参照)、金属塊溶接コラム組合せ150のアスペクト比H/W1は2よりも小さい。本実例において、金属塊溶接コラム組合せ150のアスペクト比H/W1の比は約1に等しい。
In order to increase the output power density of the power module, it is necessary to increase the element density of the power module accordingly. Usually, the elements on the
他の実施例において、少なくとも1つの金属塊溶接コラムのアスペクト比(H/W2)は1以上である。又は、少なくとも1つの金属塊溶接コラムのアスペクト比(H/W2)は1よりも小さい。 In another embodiment, the aspect ratio (H / W2) of the at least one metal block welding column is 1 or more. Alternatively, the aspect ratio (H / W2) of at least one metal ingot welding column is less than one.
絶縁塊156は、少なくとも1つの絶縁間隙部156a及び2つ以上の係合突出部156bを含む。絶縁間隙部156aは、2つの金属塊溶接コラム(152、154)を分離させる。本実例において、係合突出部156bの断面は、正方形又は長方形である。
The insulating
本実例において、各金属塊溶接コラムは、対応する前記係合突出部をそれぞれ挿入させるための、1つ以上の凹溝を有する。例えば、金属塊溶接コラム152は、対応する係合突出部156bを挿入させるための、2つの凹溝152cを有する。金属塊溶接コラム154は、対応する係合突出部156bをそれぞれ挿入させるための、2つの凹溝154cを有する。
In the present example, each metal block welding column has one or more recessed grooves for respectively inserting the corresponding engaging protrusions. For example, the metal
金属塊溶接コラム組合せ150のアスペクト比H/W1が小さく(各金属塊溶接コラムと比べると)、重心が低いので、表面実装工程の時に、金属塊溶接コラム組合せ150が回路基板を載せても、絶対的に安定して垂直に立つことができ、生産中に一回吸い込むだけでよく、複数回吸い込む金属塊溶接コラムより、表面実装工程の効率が向上する。
Since the aspect ratio H / W1 of the metal ingot
金属塊溶接コラム組合せ150と電源モジュール100の構造と機能の関係については、上記のように説明したが、金属塊溶接コラム組合せの構造は上記の金属塊溶接コラム組合せ150に限定されない。以下、より多くの金属塊溶接コラム組合せの実施形態を挙げる。
Although the relationship between the structure and function of the metal ingot
図4を参照されたい。図4は、本発明の別の実施例による金属塊溶接コラム組合せ150aを示す。上記の金属塊溶接コラム組合せ150と異なり、本実例において、各係合突出部156bの厚さが均一ではなく、係合突出部156bの側断面が逆テーパ面であり、絶縁間隙部156aに近い厚さT1が絶縁間隙部156aから離れる厚さT2よりも小さいので、金属塊溶接コラム(152、154)と絶縁塊156との結合信頼性を確保し、その高温溶接工程中に熱膨張と収縮の時の金属塊溶接コラム(152、154)と絶縁塊156の結合をより安定にする。本実例において、2つの金属塊溶接コラムの構造の形は同じである。
See FIG. FIG. 4 illustrates a metal block
図5を参照されたい。図5は、本発明のまた別の実施例による金属塊溶接コラム組合せ150bである。上記の金属塊溶接コラム組合せ150と異なり、本実例において、各係合突出部156bの断面は、半円状(前記の正方形又は長方形の断面と異なる)である。各金属塊溶接コラムの複数の組合せの凹溝(例えば凹溝152c)も対応的に半円状の断面に変わる必要がある。本実例において、2つの金属塊溶接コラムの構造の形は同じである。
See FIG. FIG. 5 is a metal block
図6を参照されたい。図6は、本発明の更に1つの実施例による金属塊溶接コラム組合せ150cを示す。上記の金属塊溶接コラム組合せ150と異なり、本実例において、金属塊溶接コラム組合せ150cは、3つの金属塊溶接コラム(154’、152’、152’)を含み、必要に応じて柔軟的に組み合せて金属塊溶接コラムを設置し、異なる構造の絶縁塊156を使用してよい。2つの金属塊溶接コラム152’の構造が同じ且つ面一となるが、金属塊溶接コラム154’の構造と異なり、且つ2つの金属塊溶接コラム152’が金属塊溶接コラム154’に平行して設けられる。各金属塊溶接コラム152’により提供される溶接面は、金属塊溶接コラム154’の溶接面よりも小さい。
Please refer to FIG. FIG. 6 illustrates a metal ingot
図7、図8を同時に参照されたい。図7は、本発明のまた1つの実施例による金属塊溶接コラム組合せ150dである。図8は、図7の金属塊溶接コラム組合せ150dを示す分解図である。上記の金属塊溶接コラム組合せ150cと異なり、本実例において、金属塊溶接コラム組合せ150dは、平行して配列する3つの金属塊溶接コラム(152、154、158)を含む。具体的に、金属塊溶接コラム(152、154、158)の上、下溶接面の長さ方向は互いに平行する。金属塊溶接コラム(152、154)の何れも「工」字状の金属塊であるが、金属塊溶接コラム158は「T」字状の金属塊である。絶縁塊156’は、「井」字状の絶縁塊であり、「T」字状の金属塊溶接コラム158を挿入させるための中心の溝孔156cを有する。絶縁塊156’の両側にも、それぞれ金属塊溶接コラム(152、154)の対応する凹溝(152c、154c)に挿入する係合突出部156bを有する。本実例において、金属塊溶接コラム組合せ150dの高さHと幅W3の比値が1よりも小さく、即ちアスペクト比H/W3が1よりも小さく、且つ絶縁塊156’の上面が「井」字状であり、側面がダブル十字状である。
Please refer to FIG. 7 and FIG. 8 at the same time. FIG. 7 is a metal block
図9、図10を同時に参照されたい。図9は、本発明の更に1つの実施例による金属塊溶接コラム組合せ150eである。図10は、図9の金属塊溶接コラム組合せ150eを示す分解図である。上記の金属塊溶接コラム組合せ150と異なり、本実例において、絶縁塊156”の絶縁間隙部156aは中へ縮む。本実例において、絶縁間隙部156aの両側の係合突出部156dは、数が1つまで減少され、且つ三角形の断面である。2つの金属塊溶接コラム(152”、154”)の組合せのスルーホール(152d、154d)も、対応する係合突出部156dが挿入し組み合せるための三角形の断面である。本実例において、2つの金属塊溶接コラムの構造の形は同じである。
Please refer to FIG. 9 and FIG. 10 at the same time. FIG. 9 is a block of metal
図11〜図13を同時に参照されたい。図11は、本発明のまた1つの実施例による金属塊溶接コラム組合せ150fである。図12は、図11の金属塊溶接コラム組合せ150fを示す分解図である。図13は、図11の金属塊溶接コラム組合せ150fを示す側面図である。上記の金属塊溶接コラム組合せ150と異なり、本実例において、金属塊溶接コラム組合せ150は、大きい高さを有するので、電源モジュールの集積化及び電力密度を高めるように、高さが小さい素子を内蔵するためのスロット162を底端に加えることができる。スロット162は、必要に応じて金属塊溶接コラムのトップ端に設計されてもよく、底端に限定されない。図13の視角から分かるように、2つの金属塊溶接コラム(152、154)のスロット162は互いに揃え且つ連通し、ロングストリップ型の素子又は少なくとも1つの素子を内蔵することができる。本実例において、2つの金属塊溶接コラムの構造の形は同じである。他の実施例において、1つの金属塊溶接コラムの第1端又は前記第2端の一方しかスロットを有しなく、又は第1端と第2端の何れもスロットを有する。他の実施例において、一部の金属塊溶接コラムの第1端又は前記第2端がスロットを有し、又は第1端と第2端の何れもスロットを有し、他の金属塊溶接コラムの第1端と第2端の何れもスロットを有しなくてもよい。他の実施例において、一部の金属塊溶接コラムの第1端がスロットを有し、他の金属塊溶接コラムの第2端がスロットを有してもよい。金属塊溶接コラムに必要な第1端又は第2端の必要とするスロットは、実際の状況によって定められるので、具体的にどの又はどのような金属塊溶接コラムの第1端又は第2端でスロッティングを行うかは限定されない。
Please refer to FIG. 11 to FIG. 13 at the same time. FIG. 11 is a metal block
前記の金属塊溶接コラムとしては、まずスタンピング又は機械成形加工を行ってから、絶縁塊と共にプラスチック鋳型によって成形して結合することで金属塊溶接コラム組合せを形成する。又は、金属塊溶接コラムと絶縁塊に対して、まずそれぞれ成形してから、組み立てて合わせる。例えば、金属塊溶接コラムと絶縁塊との結合部は遊嵌され、ジグによって組み立てて位置決めして接着剤で接着させる。又は、金属塊溶接コラムと絶縁塊との結合部は移行又は密着となり、ジグによってプレスして組立要求を満たせる。 As the metal block welding column, first, stamping or mechanical forming process is performed, and then the metal block welding column combination is formed by molding together with an insulating block by a plastic mold to form a metal block welding column combination. Alternatively, the metal block welding column and the insulating block are first molded, respectively, and then assembled and combined. For example, the joint between the metal block welding column and the insulating block is loosely fitted, assembled by a jig, positioned, and adhered with an adhesive. Alternatively, the joining portion between the metal block welding column and the insulating block becomes a transition or a close contact and can be pressed by a jig to meet the assembly requirement.
上記の図1〜13の実施例において、金属塊溶接コラム組合せの2つの端(第1端と第2端)は何れも面一である。 In the embodiments of FIGS. 1-13 above, both of the two ends (first end and second end) of the metal block welding column combination are flush.
図14〜図16を同時に参照されたい。図14〜図16は、溶接面が面一ではない金属塊溶接コラム組合せ及びそれに合わせた回路基板を示す。図14において、金属塊溶接コラム組合せ150gの金属塊溶接コラム(152、154)は、その一端で面一ではなく、即ち溶接面152aと溶接面154aとが面一ではなく、金属塊溶接コラム組合せ150gの金属塊溶接コラム(152、154)は他端で面一である。他の実施例において、図14に示す金属塊溶接コラム組合せを電源モジュールに適用し且つ金属塊溶接コラム152と154の第1端と第2端の何れも溶接面を有する場合、前記電源モジュールは3つの回路基板を有してよい。回路基板の厚さが均一であり、一方の回路基板が金属塊溶接コラム152の第1端の溶接面に電気的に接続され、他方の回路基板が金属塊溶接コラム154の第1端の溶接面に電気的に接続され、また1つの回路基板が金属塊溶接コラム152と154の第2端の溶接面に電気的に接続される。他の実施例において、図14に示す金属塊溶接コラム組合せを電源モジュールに適用し且つ金属塊溶接コラム152と154の第1端と第2端の何れも溶接面を有する場合、前記電源モジュールは、2枚の回路基板を有してよい。金属塊溶接コラム152と154の第2端の溶接面に電気的に接続される回路基板は厚さが均一であり、金属塊溶接コラム152と154の第1端の溶接面に電気的に接続される回路基板は厚さが均一ではなく、厚さが均一ではない回路基板としては図16に示す回路基板を採用してよい。回路基板の金属塊溶接コラム組合せに向かう面は、溶接部Aと溶接部Bを有し、溶接部Bが溶接部Aに対して突出部を形成することで、金属塊溶接コラム152と154の第1端の溶接面に電気的に接続される。
Please refer to FIG. 14 to FIG. 16 at the same time. 14 to 16 show a metal block welding column combination in which the welding surfaces are not flush with each other and a circuit board adapted to the combination. In FIG. 14, the metal ingot
図15において、金属塊溶接コラム組合せ150hの金属塊溶接コラム(152、154)は、その第1端と第2端で何れも面一ではなく、即ち第1端における溶接面152aと溶接面154aが面一ではなく、且つ第2端における溶接面152bと溶接面154bも面一ではない。図15に示す金属塊溶接コラム組合せを電源モジュールに適用し且つ金属塊溶接コラム組合せの溶接面が面一ではない場合、前記電源モジュールは、それぞれ金属塊溶接コラム152の第1端、第2端及び金属塊溶接コラム154の第1端、第2端に電気的に接続される4つの均一な厚さを有する回路基板を含んでよい。他の実施例において、図15に示す金属塊溶接コラム組合せを電源モジュールに適用し且つ金属塊溶接コラム組合せの溶接面が面一ではない場合、前記電源モジュールは、2つの回路基板を含んでよい。金属塊溶接コラム152と154の第1端の溶接面に電気的に接続される回路基板は厚さが均一ではなく、金属塊溶接コラム152と154の第2端の溶接面に電気的に接続される回路基板は厚さが均一ではなく、厚さが均一ではない回路基板としては、図16に示すような回路基板を採用してよい。回路基板の金属塊溶接コラム組合せに向かう面は、溶接部Aと溶接部Bを有し、溶接部Bが溶接部Aに対して突出部を形成することで、金属塊溶接コラム152と154の第1端の溶接面に電気的に接続され、及び別の回路基板の金属塊溶接コラム組合せに向かう面は、溶接部Aと溶接部Bを有し、溶接部Bが溶接部Aに対して突出部を形成することで、金属塊溶接コラム152と154の第2端の溶接面に電気的に接続される。
In FIG. 15, the metal ingot welding columns (152, 154) of the metal ingot
説明する必要があるのは、金属塊溶接コラム組合せと電気的に接続される回路基板の形は、金属塊溶接コラム組合せにおける第1端又は第2端の面一の状況によって定められ、ここで一部の実施例のみを挙げるが、これに限定されない。 It should be explained that the shape of the circuit board electrically connected to the metal block welding column combination is defined by the flush condition of the first end or the second end of the metal block welding column combination, where Only some examples are given, but not limited to.
要するに、本発明の金属塊溶接コラム組合せによれば、少なくとも2つのアスペクトの大きい金属塊溶接コラムを絶縁塊によって結合させて金属塊溶接コラムの構造全体のアスペクト比を減少させ、表面実装工程時に安定して垂直に立たせることができる。金属塊溶接コラム組合せは、工程中に一回だけ吸い込めばよいが、複数の独立した金属塊溶接コラムを採用すれば、工程中に複数回吸い込む必要がある。それに対して、金属塊溶接コラム組合せは、表面実装工程における効率がより高い。金属塊溶接コラム組合せの設計によれば、より多くの高さ空間を積層する多層回路基板を提供し、電源モジュールの出力電力密度及び集積化を高める。 In short, according to the metal ingot welding column combination of the present invention, at least two large aspect metal ingot welding columns are connected by the insulating ingot to reduce the aspect ratio of the entire structure of the metal ingot welding column and stabilize during the surface mounting process. Then you can stand vertically. The metal ingot welding column combination only needs to be sucked in once during the process, but if a plurality of independent metal ingot welding columns are adopted, it is necessary to suck in multiple times during the process. In contrast, the metal block welding column combination is more efficient in the surface mount process. The metal block welding column combination design provides a multi-layer circuit board that stacks more height space to increase the output power density and integration of the power module.
本発明を実施形態により前記の通りに開示したが、これは本発明を限定するものではなく、当業者なら誰でも、本発明の精神と領域から逸脱しない限り、多様の変更や修飾を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、後の特許請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。 Although the present invention has been disclosed above by the embodiments, this is not intended to limit the present invention, and any person skilled in the art can make various changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. You can Therefore, the protection scope of the present invention is based on the content specified in the claims below.
100 電源モジュール
102 第2の回路基板
104 第1の回路基板
106 収容空間
150、150a、150b、150c、150d、150e、150f、150g、150h、 金属塊溶接コラム組合せ
152、152’、152”、154、154’、154”、158 金属塊溶接コラム
152a、152b、154a、154b 溶接面
152c、154c 凹溝
152d、154d スルーホール
156 絶縁塊
156a 絶縁間隙部
156b、156d 係合突出部
156c 溝孔
162 スロット
H 高さ
W1、W2、W3 幅
T1、T2 厚さ
D1、D2 方向
A、B 溶接部
100
Claims (14)
前記金属塊溶接コラムを一体に接続する少なくとも1つの絶縁塊であって、少なくとも1つの絶縁間隙部及び少なくとも2つの係合突出部を含み、前記絶縁間隙部が隣接する前記金属塊溶接コラムを分離させる絶縁塊と、
を含むことを特徴とする金属塊溶接コラム組合せ。 At least two metal ingot welding columns each having a first end and a second end facing the first end, and at least one of the first end and the second end has a welding surface,
At least one insulation block connecting the metal block welding columns together, comprising at least one insulation gap and at least two engaging protrusions, the insulation gap separating the adjacent metal block welding columns. An insulating lump
Metal lump welding column combination characterized by including.
前記少なくとも1つの回路基板に設けられ、且つ少なくとも1つの金属塊溶接コラムの前記溶接面が前記少なくとも1つの回路基板に溶接される請求項1〜11の何れか1項に記載の金属塊溶接コラム組合せと、
を含む電源モジュール。 At least one circuit board,
Said provided at least one circuit board, and at least one metal block the welding surface of the welding column the at least one circuit slug welding column according to any one of claims 1 to 11 which is welded to the substrate Combination with
Including power module.
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